[发明专利]背面照射型固体拍摄装置及其制造方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于2010年12月8日提交的日本专利申请2010-273315并要求其优先权，该日本专利申请的全部内容通过引用结合于此。

技术领域

实施方式涉及背面照射型固体拍摄装置及其制造方法。

背景技术

固体拍摄装置(例如，CMOS图像传感器)包括表面照射型(Front side illumination type：FSI type)和背面照射型(Back side illumination type：BSI type)2种。

在表面照射型中，在半导体基板的整个背面设置背栅电极，能够通过该背栅电极向半导体基板提供电位。但是，近年，为了消除伴随着高像素化的感度降低的问题，受光部的感度不受布线层影响的背面照射型成为主流。

在背面照射型中，由于在半导体基板的背面设置滤色器，所以无法从半导体基板的背面侧向半导体基板提供电位。因而，必然地，用于向半导体基板提供电位的电极部分地设置于半导体基板的设置布线层的表面侧。但是，由于半导体基板的电阻大，所以仅仅如此难以使半导体基板的电位稳定。

发明内容

本发明要解决的课题在于提供可以使半导体基板的电位稳定的背面照射型固体拍摄装置及其制造方法。

实施方式的背面照射型固体拍摄装置包括：半导体基板，其具有第1导电型；阱区域，其配置在上述半导体基板的表面侧，且具有第1导电型；多个光电二极管，其配置在上述阱区域内，且具有第2导电型；扩散层，其配置在上述多个光电二极管之间，并向上述阱区域提供电位，且具有第1导电型；溢漏层，其配置在上述半导体基板的背面侧，且具有第2导电型；溢漏电极，其从上述半导体基板的表面侧延伸至上述溢漏层，从上述半导体基板的表面侧向上述溢漏层提供偏置电位；以及布线层，其配置在上述半导体基板的表面上。

另外，上述实施方式的背面照射型固体拍摄装置的制造方法包括：通过在上述半导体基板的背面上沉积具有比上述半导体基板高的杂质浓度的导电性硅层，形成上述溢漏层；通过在上述半导体基板形成了沟之后在上述沟内填满导电层，与对准标记同时形成上述溢漏电极；以及在形成了上述溢漏层及上述溢漏电极之后，形成上述多个光电二极管及上述扩散层。

另外，另一实施方式的背面照射型固体拍摄装置包括：半导体基板，其具有第1导电型；阱区域，其配置在上述半导体基板的表面侧，且具有第2导电型；多个光电二极管，其配置在上述阱区域内，且具有第1导电型；扩散层，其配置在上述多个光电二极管之间，并向上述阱区域提供电位，且具有第2导电型；溢漏层，其配置在上述半导体基板的背面侧，且具有第1导电型；溢漏电极，其从上述半导体基板的表面侧延伸至上述溢漏层，从上述半导体基板的表面侧向上述溢漏层提供偏置电位；以及布线层，其配置在上述半导体基板的表面上。

上述另一实施方式的背面照射型固体拍摄装置的制造方法包括：通过在上述半导体基板的背面上沉积具有比上述半导体基板高的杂质浓度的导电性硅层，形成上述溢漏层；通过在上述半导体基板形成了沟之后在上述沟内填满导电层，与对准标记同时形成上述溢漏电极；以及在形成了上述溢漏层及上述溢漏电极之后，形成上述多个光电二极管及上述扩散层。

根据上述结构的背面照射型固体拍摄装置及其制造方法，可以使半导体基板的电位稳定。

附图说明

图1是表示像素区域和周边电路区域的图。

图2是表示背面照射型固体拍摄装置的第1实施例的图。

图3是表示溢漏电极的图。

图4是对光电二极管的纵方向和横方向的势垒进行表示的图。

图5及图6是表示作为参考例的背面照射型固体拍摄装置的图。

图7是表示背面照射型固体拍摄装置的第2实施例的图。

图8是表示背面照射型固体拍摄装置的第3实施例的图。

图9是表示溢漏电极的图。

图10A至图10P是表示背面照射型固体拍摄装置的制造方法的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明实施方式。

固体拍摄装置的读出电路包括像素单元和负载电路，具有读出在光电二极管内蓄积的电荷的功能。光电二极管内的电荷向浮置扩散层传送，且通过包括行选择晶体管、放大晶体管和负载电路的源跟随器电路变换为信号电压。

这里，作为在从1像素内的光电二极管溢出的电荷进入其他像素内之前将其排出而防止图像起晕(混色)的技术之一，有纵型溢漏构造。该构造以半导体基板的电位稳定为条件，在防止像素间的干扰方面可以说是非常有效的技术。